达特茅斯学院出品
信用:CC0公共领域
在意大利物理学家埃托雷·马约拉纳为电子可以被分成两半的发现奠定基础近一个世纪后，根据达特茅斯和SUNY理工学院研究人员的一项研究，研究人员预测分裂光子也可能存在
光的组成部分可以以以前无法想象的分裂形式存在，这一发现推进了对光及其行为的基本理解
被称为“马略拉纳玻色子”的分裂光子的理论发现发表在《物理评论快报》上
达特茅斯大学詹姆斯·弗兰克家庭物理学教授、这项研究的高级研究员洛伦萨·维奥拉说:“这是我们以一种不被认为是可能的方式理解光的一个重大范式转变。”
“我们不仅发现了一个新的物理实体，而且没有人相信它会存在
" 类似于液态水在特定条件下如何变成冰或蒸汽，研究表明光也可以以不同的相位存在——光子呈现为两个截然不同的两半
“水就是水，不管它是液体还是固体
它只是根据身体条件表现不同，”维奥拉说
“这就是我们如何理解光的方法——就像物质一样，它可以存在于不同的阶段
" 光子两半的作用类似于硬币的不同面，而不是可以被物理拉开的碎片
这两个不同的部分构成了一个整体，但它们可以被描述为独立的单元
博士文森特·弗林说:“每个光子都可以被认为是两个截然不同的半个光子的总和。”
D
达特茅斯学院的候选人和论文的第一作者
“我们能够确定将这两部分相互隔离的条件
" 这项研究是以物理学基础为基础的
粒子有两种不同的类型:费米子和玻色子
费米子，如电子，往往是孤立的，不惜一切代价避免彼此
玻色子，如光子，倾向于聚集在一起
因此，研究人员很自然地认为分裂玻色子是一项不可克服的任务
达特茅斯理论依赖于能量泄漏、消散的空腔，这些空腔耦合在一起并充满了光的量子包
这项研究预测，粒子的两半出现在这样一个合成平台的边缘:马略拉那玻色子被发现
弗林说:“我们的发现提供了第一个线索，表明可能存在一个以前未知的光和物质的拓扑相，它承载着马约拉纳玻色子。”
学分:拉达里斯·丹尼森/达特茅斯学院 这一理论发现建立在1937年对中性的、类似电子的粒子的存在的预测之上，这些粒子被称为马略拉纳费米子
2001年，研究人员提出了一个特定的过程，说明在某些超导体中，电子实际上是如何减半的
但是光子直到现在仍然是不可分割的
根据研究小组的说法，马略拉玻色子可以被视为马略拉费米子的远亲
“费米子和玻色子就像物理学中的两样东西一样不同，”该研究的合著者、纽约州立大学理工学院物理学助理教授埃米利奥·科巴尼拉说
“实际上，这些粒子是彼此扭曲的图像
Majorana费米子的存在是我们的主要线索，表明Majorana玻色子藏在游乐场镜子的某个地方
" 马略拉那玻色子的确认仍然需要一个观察光子两半的实验室实验
与探测著名的希格斯玻色子的巨大结构不同，探测半个光子的实验可以在桌面上完成
这种实验可以利用现有的或近期的技术
研究小组发现，马约拉纳玻色子对实验缺陷具有很强的抵抗力，并且可以通过不同的信号识别
虽然很难预测这些发现如何应用，但这些特性可以支持新型量子信息处理器、光学传感器和光放大器的发展
这项研究也为揭示物质和光的一个新的奇异阶段指明了方向
维奥拉说:“为了做出这个发现，我们必须挑战长期以来的信念，真正跳出框框思考。”
“我们已经分裂了一些以前被认为是不可分裂的东西，我们将永远不会以同样的方式看待光
"
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
